き裂進展経路シミュレーションに対する修正四分木自動分割法の応用
スポンサーリンク
概要
- 論文の詳細を見る
One of the recent advances in fracture mechanics is the crack path prediction whose need stems mainly from two reasons. One is the understanding of the micromechanical toughening mechanisms of non-metallic materials such as ceramics and advanced composites due to noncollinear crack extension, while the other is the growing concern of the critical assessment at fracture and the related fracture control of potentially dangerous engineering structures. Several computational methods have been proposed for crack path prediction based on the finite element methods and the boundary integral equation methods, respectively, combined with appropriate crack path criteria. Considering a finite element approach, the step-by-step analysis requires mesh generation and nodal numbering at each incremental curved crack extension, which may be one of the most important procedures of the simulation method. In order to improve the computational efficiency and capability, an automated mesh generating method so called the modified quadtree method is applied to the computational crack path prediction proposed by the first author. In the method, the object of interest is first placed inside a square having an integer coordinate system. This square is subdivided into four quadrants, which are again subdivided into four subquadrants. This procedure is continued until the mesh density reaches some desired level, where the quadrants placed along the object boundaries are appropriately cut to approximate curved boundaries. After correcting the nodal location, the finite element mesh subdivision is completed. In order to apply this technique to crack problems, special treatments are introduced both for the identification of the two crack surfaces occupying same coordinates, and for the shape and size control of the mesh in the neighbourhood of a crack tip. The present method is applied to crack path prediction along a butt-weld plate made of mild steel. Numerical simulations are performed by taking into account of the effects of applied stresses and residual stresses. Although the initial crack is located along the toe of weldment, once the crack begins to extend, it is sharply curved to the base metal due to the tensile residual stress, and it continues to propagate in the base metal. This kind of crack propagation behavior qualitatively agrees with experimental results observed by several researchers.
著者
関連論文
- 洋上風力発電ファームの浮体構造物に対するシステムのリスク評価について
- 28 腐食ピットの確率モデルによる再現腐食表面形状を有する鋼材の引張試験
- OS-11:大型コンテナ船の極厚鋼板溶接継手部の脆性破壊防止について(オーガナイズドセッション報告,春季講演会)
- Illustration of Hull Structures, 恵美洋彦著, A4版, 211頁, 定価8,400円(本会会員の旨記載し,出版社に直接注文の場合,著者特別割引価格8,000円(税・送料込)), 平成18年11月28日発行, 成山堂書店
- き裂伝播シミュレーションに基づく船体構造の疲労き裂管理
- 海事工学の役割と将来についての提言
- 領域合成法による有限要素解析手法の開発 : 平面弾性問題への適用
- 領域合成法に基づく有限要素解析システムの構築 : 2次元弾性問題への適用
- マルチメディアによる船体構造教育システム
- マルチメディアの特性と教育への効果的利用法に関する考察 : マルチメディア材料力学教育システムの構築を通じて
- 教育におけるマルチメディア利用の試み
- F10(3) 船体構造における疲労き裂伝播シミュレーション(F10 疲労き裂進展解析の最前線,先端技術フォーラム,21世紀地球環境革命の機械工学:人・マイクロナノ・エネルギー・環境)
- 29 変動荷重を受ける溶接継手の疲労き裂伝播予測法
- WWWと分散オブジェクトを組合わせたシステムにおけるユーザ認証モデル
- 2004A-OS5-4 構造保全情報を用いた船舶の格付け評価手法の提案(オーガナイズドセッション(OS5):船舶の構造健全性向上のための設計・検査・解析手法の高度化)
- 余寿命便益評価に基づく船体構造の保守管理手法に関する研究
- 2007E-G2-3 ランダム荷重下における船体構造の疲労寿命評価(一般講演(G2))
- 2007E-G2-1 変動荷重下における溶接継手のき裂進展解析手法の開発と実験による検証(一般講演(G2))
- 2007S-G4-16 検査情報を考慮した余寿命便益評価に基づく船舶の保守管理法について(一般講演(G4))
- 2007S-G4-17 バルクキャリアーの航路による余寿命便益の違いについて(一般講演(G4))
- 2007S-G4-23 Isogeometric解析の2次元静弾性問題への応用(一般講演(G4))
- 30 変動振幅荷重を受ける構造体の疲労き裂伝播シミュレーション : き裂開閉口モデルを結合した自動き裂伝播解析システムの開発
- 27 表面形状の再現加工による腐食鋼板の引張強度と変形能の解明
- 2006A-G4-5 余寿命コストを考慮した船舶の保守管理方法に関する考察(一般講演(G4))
- 2006A-G4-21 変動振幅荷重を受ける船体構造の疲労き裂伝播シミュレーション(一般講演(G4))
- 3534 ΔK_規準による変動振幅荷重下での疲労き裂伝播シミュレーション(S14-3 FLARPによる疲労き裂発生伝播シミュレーション(3),S14 FLARPによる疲労き裂発生伝播シミュレーション)
- 3533 溶接構造体の疲労き裂伝播シミュレーション解析(S14-3 FLARPによる疲労き裂発生伝播シミュレーション(3),S14 FLARPによる疲労き裂発生伝播シミュレーション)
- 3532 疲労き裂伝播形態の数値シミュレーションについて(S14-3 FLARPによる疲労き裂発生伝播シミュレーション(3),S14 FLARPによる疲労き裂発生伝播シミュレーション)
- OS-2:国際船級協会連合(IACS)の船体構造共通規則(CSR)の発効と今後の課題(オーガナオズドセッション報告,東部支部春季講演会)
- 2006E-G7-4 3次元六面体自動メッシュ生成手法に関する研究 : 表面四角形メッシュ修正と改良Whisker-weaving法によるメッシュ生成(一般講演(G7))
- 2006E-G6-3 腐食鋼板の強度と変形能に関する再現試験について(一般講演(G6))
- 船体構造国際標準規則研究委員会の活動について
- 3次元ソリッド解析のための完全自動の六面体メッシュ生成手法の研究 : 表面四角形メッシュ修正法と改良ウィスカーウィービング法の開発
- 船体縦通材の疲労き裂伝播に関する研究 : 3次元板骨構造の複数き裂同時進展解析
- 609 完全自動の3次元六面体メッシュ生成法の提案(OS-6C 次世代CAD/CAE(メッシュ/リバース),OS-6 次世代CAD/CAE)
- 2005A-G6-6 船体縦通材における疲労き裂伝播シミュレーション : 3次元板骨構造の複数き裂同時進展解析法(一般講演(G6))
- 2005A-OS4-5 船舶の構造健全性維持のための情報マネジメントシステムについて(オーガナイズドセッション(OS4):船のライフサイクル・サービスと情報マネジメント・システム)
- 新学会の組織運営 : 新しい組織が活力を生み出すために(新学会への努力)
- 東部支部の特徴を生かした活動に向けて(総会・発足記念パーティ)
- 2005S-G4-4 船体縦通材における疲労き裂伝播シミュレーション(一般講演(G4))
- 2005S-G4-5 3次元き裂解析のための有限要素モデリングシステムの開発(一般講演(G4))
- 「OS5 : 船舶の構造健全性向上のための設計・検査・解析手法の高度化」(秋季講演会オーガナイズドセッション報告)
- 3次元ソリッド解析のための完全自動の六面体メッシュ生成手法の研究--表面四角形メッシュ修正法と改良ウィスカーウィービング法の開発〔含 討論〕
- 4.4 構造健全性のライフサイクル管理(第4章 研究開発動向)(損傷に学ぶ)
- 2004A-OS5-2 大骨端部からの疲労き裂発生及び伝播に関する解析的検討(オーガナイズドセッション(OS5):船舶の構造健全性向上のための設計・検査・解析手法の高度化)
- 2004A-OS5-3 船体補強板構造における疲労き裂伝播形態に関する研究(オーガナイズドセッション(OS5):船舶の構造健全性向上のための設計・検査・解析手法の高度化)
- 2004S-G1-7 数値重み関数による応力応答関数の高速計算法(一般講演(G1))
- 疲労き裂伝播経路予測のシステム化と疲労試験による検証
- 船体構造保全情報システムのための要素技術に関する研究 : EXPRESS-Xを用いた強度解析モデル生成手法
- 平成22年度通常総会における会長挨拶
- 微小水撃角における弾性平板の水面衝撃の研究
- 高速コンテナ船のホイッピングと応力集中部の疲労強度に関する考察
- 自動車専用運搬船のラッキング変形に対する強度
- 第4艦隊事件の事故原因に関する研究
- ナホトカ号事故時の構造強度の推定
- ナホトカ号事故時の強度について
- 2003A-OS2-5 大骨端部における構造詳細が疲労き裂発生・伝播挙動に与える影響(オーガナイズドセッション(OS2):経年船の保全技術)
- 2003S-G2-2 疲労き裂伝播解析のための自動メッシュ生成手法の開発 : 四角形メッシュ生成における要素形状の改善手法について(一般講演(G2))
- 自動車専用運搬船のラッキング変形の簡易解析法
- 排水量型超高速船の開発研究(その5) : 高速域における縦強度
- 2003A-OS2-1 船体構造保全情報システムに関する研究 : EXPRESS-Xを用いた強度解析モデル生成手法について(オーガナイズドセッション(OS2):経年船の保全技術)
- 疲労き裂伝播形態予測のための数値シミュレーション手法の開発
- 補強板構造のスチフナにおけるき裂進展解析
- 有限要素法によるき裂進展解析の自動化について : 四角形自動メッシュ生成法の開発とき裂進展長さの自動設定
- Paving法による四角形自動メッシュ生成法の自動き裂進展解析への適用
- き裂進展経路シミュレーションに対する修正四分木自動分割法の応用
- 2003A-OS1-3 3次元ソリッドの六面体自動メッシュ生成手法について(オーガナイズドセッション(OS1):計算固体力学の新しいアプローチ)
- 数値重み関数法による構造解析手法の開発 : 2次元弾性および平板構造解析の定式化
- 船体構造保全情報システムの研究 : STEP技術を用いたデータベース構築と腐食損傷に関するシステムの試作
- 重み関数による3次元板殻構造解析
- ウィスカーウィービングアルゴリズムに基づく六面体自動メッシュ生成法と要素形状の改善手法について
- 携帯型船体検査支援システムに関する研究
- 船体検査支援システムに関する研究
- 冷却熱応力によるぜい性き裂の伝播形態について
- 船体損傷情報システムに関する研究
- 数値重み関数による3次元き裂解析の定式化
- 数値重み関数によるき裂解析
- 平成23年度通常総会会長挨拶
- 3次元き裂の重み関数とその特異性について
- 平板の水平水面衝撃時の最大圧力と衝撃時間の実験的研究
- 溶接残留応力場におけるき裂伝播経路の数値予測とぜい性破壊挙動に関する考察
- き裂経路数値予測に基づく円孔のき裂阻止機能の解明
- 貫通き裂の応力拡大係数に及ぼす三次元影響
- き裂成長形態の予測に関する基礎研究(その3) : 非直線状き裂成長経路の計算機予測
- き裂成長形態の予測に関する基礎研究 : その2 : き裂成長経路の安定性について
- 不均質材中のき裂群の伝播形態に関する研究(その1) : き裂群相互干渉の解析法
- スーパーエレメントを用いた構造体内の疲労き裂伝播シミュレーション
- スーパーエレメントを用いた溶接構造体の疲労き裂伝播シミュレーション
- OS-1:大型コンテナ船の構造安全性(オーガナイズドセッション報告,春季講演会)
- 国際船舶海洋構造会議(ISSC2000)理事会および理事・技術委員長合同会議出席報告
- Morphological Aspects of Fatigue Crack Growth under Biaxial Loading Conditions